基于BIM的智慧工地管理體系框架研究

劉嘉鋒

（中國建筑第二工程局有限公司）

1 引言

未來，工程物聯(lián)網技術以建筑數字化交付同步實體建筑交付、工程管理要素全行業(yè)實時同步，以這兩個突破口為基礎，以政府引導下的市場化運作為核心，產、學、研高效融合，深度挖掘一線施工過程中的數據，實踐云計算和邊緣計算的相互結合，形成提升管理效能有價值的平臺級應用，在效率、安全、質量等方面全面提升，以科技技術服務助力建筑行業(yè)的數字化轉型。所以說，建筑施工的管理面向智能化發(fā)展同樣是大勢所趨，各項目應當要注重對于智慧工地技術的引進，在施工管理中強化“智慧型施工現(xiàn)場管理”，全面提升建筑工程項目的施工質量。智慧工地的技術特點能夠將施工過程與智能化管控結合起來，全面提升建筑工程施工效率，智慧工地管理模式應運而生，智慧工地的組成主要包含了綠色工地、安全工地、智能管理、和諧工地等，在現(xiàn)代化工地管理中能夠發(fā)揮出巨大作用。

2 智慧工地之于建筑工程的重要意義

在過去，建筑項目施工行業(yè)是低技術性的勞動密集型產業(yè)，只需要投入大量的工人，就能在可以接受的范圍內創(chuàng)造出非常可觀的利潤。但是，隨著近年來國家出臺控制房價的若干政策，房地產市場進入新常態(tài)發(fā)展，這就使建筑項目施工行業(yè)不得不進一步控制成本，而提高建筑項目施工的效率是控制成本最有效直接的方法，也是在不影響施工質量的前提下，最大程度節(jié)約成本的關鍵。建筑項目施工行業(yè)的轉變是因為建筑項目施工的技術水平要求提高了，我國正進入“互聯(lián)網+”時代，新技術不斷涌現(xiàn)并且應用在社會生產生活的方方面面，建筑項目施工行業(yè)也逐漸應用了許多新技術，比如裝配式PC構件的使用，即預制件的使用，在很大程度上節(jié)約了施工的工期和成本，也提高了施工的質量，但是這些新技術的使用使建筑項目施工的方法和之前產生了很大差異，利用裝配式PC構件施工的技術關鍵是預制件的吊裝施工，這種技術上的轉變，使建筑項目施工的效率得以提升。隨著數字建造時代的到來以及工程物聯(lián)網技術的不斷發(fā)展，要實現(xiàn)建造全過程的數字化集成、施工技術全面智能、工作互聯(lián)互通、信息協(xié)同共享、決策科學分析、風險智慧預控，并全面推進數字交付（見圖1）。

圖1 智慧工地理念

3 基于BIM的智慧工地管理體系框架構建策略探究（見圖2）

圖2 智慧工地管理系統(tǒng)

3.1 建設數字化中臺，構建施工信息數字模型，為建筑工程施工管理數字化賦能

數字化中控平臺建設應當注重借助人工智能、大數據、云計算技術整合多業(yè)務場景，打造數據層，為了滿足施工項目現(xiàn)代化、管理智能化、業(yè)務信息化的施工項目發(fā)展需求，基于數字技術等高新技術進行施工項目的數字化中臺建設成為施工項目發(fā)展的大勢所趨。進行數字化中臺建設體現(xiàn)的是運用數據和技術的手段、結合施工項目業(yè)務發(fā)展的實際需求，讓施工項目運營管理變得秩序化，形成數據同步化、信息集中化、技術有效化的數字化中臺[1]。一方面，對于數據中心建設的思路應當要由技術先行構建數據平臺，建設示范應用拋磚引玉，讓具體的業(yè)務加入數據中臺形成數據中臺的主動改進，最終實現(xiàn)數據應用，發(fā)揮數據的價值。對具體業(yè)務的賦能，首先要通過對業(yè)務需求進行分析、分解和管理，基于需求進行相關業(yè)務開發(fā)工作，最終完成業(yè)務的構建、測試、上線和運營維護，在這個過程中要充分利用集成代碼倉庫對業(yè)務進行構建，通過生成數據鏡像構建業(yè)務數據鏡像倉庫，利用數據庫啟動構建業(yè)務程序，運用數字化技術完成對數據中臺開發(fā)環(huán)境的測試，進而觸發(fā)數據中臺的測試流水線，通過自動化、智能化技術手段觸發(fā)數據中臺的自動更新，并通過配置管理使相關數據應用手動發(fā)布，最終實現(xiàn)對數據中臺的智能化、全面化運營和維護管理。另一方面，在數據中臺的建設過程要注意，首先建設數據倉庫，其中的數據倉庫應當包括GIT代碼倉庫、SVN代碼倉庫、開發(fā)鏡像倉庫、測試鏡像倉庫、生產鏡像倉庫，通過對數據倉庫進行歸集、ETL形成數據源，這里的數據源包括企業(yè)內外數據兩類，企業(yè)內包括員工作業(yè)數據和設備運作數據，企業(yè)外數據往往被人忽視，包括政府監(jiān)管數據、氣象水文數據、各類平臺企業(yè)數據等。其次，依據業(yè)務領域構建主題庫，提供數據服務原型（包括BI應用、可視化服務、經營管理看板等）。最后，建立“賽馬機制”，讓各業(yè)務板塊提意見推應用，形成爭先恐后的競爭局勢，提升建筑工程項目競爭優(yōu)勢，發(fā)揮中臺價值。

3.2 構建智慧工地成本管控體系，提升項目工程施工效益

在建筑智慧工地管控體系中，為項目建設方提供工程投資預算書，會按照智能化設計系統(tǒng)涉及的產品，按照市場參考價，給出一套詳細的配置清單，項目建設方在拿到這套預算書之后，可以按照這個配置清單進行招標采購，避免漏項，同時也有一個價格參考值，給招標采購節(jié)省時間。建筑智能化設計與服務是與項目工程建設完全分離的，在這個過程中，他們只負責時刻保持創(chuàng)新和研究的頭腦，讓設計理念和技術實力一直保持在時代發(fā)展的最前沿。因為沒有利益紛爭的參與，他們只參與工程設計投標，不以任何方式參與工程施工，時刻與項目建設方訴求點一致，保持同一立場，同時在設計過程中，不捆綁任何獨有技術與產品，便于項目建設方控制成本，避免設計不合理和投資浪費。工程項目的施工過程是由一系列相互關聯(lián)、相互制約的工序構成的，工序質量是基礎，直接影響工程項目的整體質量。要控制工程項目施工過程的質量，首先必須控制工序的質量和對工期進行把控。建筑智能化工程顧問就會根據長期在項目施工工地的工作經驗，將智能化幾大系統(tǒng)放在一起施工，控制和安排進場時間，施工順序，保證項目施工在最短的工期內保質保量完成。對核算數據的整理，可以交給項目的智能管理系統(tǒng)，通過智能化分析了解財務的合理性，并形成有效的數據分析反饋，在后續(xù)施工中減少不必要的項目費用支出，達到對項目成本的有效控制[2]。